表示和主宰低维材料中的热传输关于科学发展和本色诈欺齐具有进攻意旨。小量子系统的量子性和受限性,导致了声子和光子的量子化热导。基于小量子系统的新奇性质,东说念主们冷落了一些新式热器件的表面模子色色色影院,如量子热整流器和量子热晶体管。
量子热输运的最浅易的模子黑白均衡自旋玻色子(NESB)系统,频繁由与两个具有有限温度偏差的玻色子库相互作用的二能级系统来示意。从热流的角度看,在系统-热库弱耦合区,稳态热流随耦合强度的加多呈线性增强;而在强耦合区热流则推崇出非线性步履。从热操控的角度来看,NESB中一个典型的非线性效应是负微分热导(NDTC),即跟着两个热库温差的加多,热流将违抗直观地减小。关于非均衡自旋玻色子系统,Segal贯串Marcus相通聘用NIBA才调初度发现了欧姆热库中负微分热导的出现,该相通才调条款强耦合和/或高温热库。最近,王晨等东说念主冷落了一个广义非均衡极化子变换Redfield方程(NE-PTRE)计较NESB中的量子热传递,并将NESB从弱耦合到强耦合的能量输运图像斡旋起来。然则,当热库为欧姆库时,NE-PTRE才调退化为NIBA才调,因此,在非弱耦合的欧姆浴中,NDTC的存在仍然是一个悬而未决的问题。其枢纽在于,NIBA才调在欧姆热库弱相互作用时将会发散,而且无法探究非马尔可夫的记挂效应。
近日,厦门大学复杂系统计较组基于正则变换和全计数统计表面,发展了一种非马尔可夫才调以计较非均衡二能级系统的量子耗散和热输运。诈欺该才调于自旋玻色子系统,可获得布居数及热流的瞬态能源学,明晰展现了系统趋向非均衡稳态的驰豫经由以及量子联系性在其中的影响。终局标明,布居数能源学和能量流能源学呈现调换衰减率的单调步履,而量子联系性的涟漪步履则推崇出非马尔可夫效应。特兴味的是,通过转机热库的温度偏差,计较发现时前东说念主冷落的旋转波-马尔科夫相通下,系统不存在负微分热导效应,而使用该才调时,跟着耦合强度的加多系统昭着地推崇出负微分热导效应(如图所示)。该计较终局可为纳米器件的能量终局和信息传输提供表面提醒。
女同t关连后果以“Quantum thermal transport via a canonically transformed Redfield approach”为题发表在好意思国APS杂志Physical Review B上(Phys. Rev. B 103, 075407 (2021))。论文第一作家为曹秀凤副素养,协作家包括浙江师范大学王晨副素养和上海交通大学郑杭素养,共同通信作家为贺达海素养和曹秀凤副素养。该责任获得了国度当然科学基金委员会的复古。著作归拢:https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.103.075407